打破你的認知,java,除以0必定會崩潰嗎?

1、引言

在這個浮躁的社會,咱們都學會了一種技能,快速學習使用各類開源庫、開源框架。html

學習使用各類高端大氣的技術,熱修復、插件化、模塊化、ORM……java

這些技能當然重要,可是有時候也要放慢腳步,耐着性子,打打基本功。android

不要看不起這些零零碎碎的基礎知識,這些基礎日積月累,慢慢的會讓你跟同事拉開差距。程序員

接下來,咱們直奔主題。開始咱們的基本功。web


2、代碼1

System.out.println("1/0=" + 1/0);
複製代碼

大叔的靈魂拷問:oracle

上面的代碼會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?app

上面的代碼會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?框架

上面的代碼會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?模塊化




運行直接崩潰。函數


## 3、代碼2

咱們再來看一行代碼:

System.out.println("1.0/0=" + 1.0/0);
複製代碼

大叔的靈魂拷問:

會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?

會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?

會崩潰嗎?若是不會,會輸出什麼呢?




輸出日誌:


4、爲何?

爲何浮點數除以0不會崩潰?

咱們先說結論:

由於java的float和double使用了IEEE 754標準。

這個標準規定:浮點數除以0等於正無窮或負無窮。

4.一、Double類的定義

因而咱們打開Double這個類來看看。

infinity單詞的意思是:無窮大

NaN是Not a Number的簡稱,也就是非數。

因而,咱們發現,正無窮大的定義竟然是1.0f/0.0f負無窮大的定義爲**-1.0f/0.0f**,非數的定義爲0.0f/0.0f

4.二、代碼段3

我繼續看一個代碼段:

public static void main(String[] args) {
  System.out.println("1.0/0=" + 1.0/0);
  System.out.println("-1.0/0=" + -1.0/0);
  double positiveInfinity = 1.0/0;
  double negativeInfinity = -1.0/0;
  System.out.println("(positiveInfinity==negativeInfinity)=" + (positiveInfinity==negativeInfinity));
  System.out.println();

  System.out.println("100.0/0=" + 100.0/0);
  System.out.println("-100.0/0=" + -100.0/0);
  System.out.println();

  System.out.println("0.0/0=" + 0.0/0);
  System.out.println("(-0.0==0.0)=" + (-0.0==0.0));
}
複製代碼

大叔的靈魂拷問:

上面的代碼段會輸出什麼呢?

上面的代碼段會輸出什麼呢?

上面的代碼段會輸出什麼呢?




運行結果:

4.3 接着,咱們來看看,java語言規範( Java Language Specification)

docs.oracle.com/javase/spec…

注意關鍵詞1:

IEEE 754

java的單精浮點數float和雙精浮點數double,符合IEEE 754標準。

IEEE 754:二進制浮點數算術標準 ,這個標準描述了浮點數的存儲以及處理的一些規範。

關於IEEE754,百度百科

IEEE-754 references


注意關鍵詞2

A NaN value is used to represent the result of certain invalid operations such as dividing zero by zero.

翻譯過來的就是:NaN = 0.0/0.0

這也就是咱們看到Double類裏面NaN的定義。

咱們把這個文檔往下翻一些,會發現這麼一句:

for example, 1.0/0.0 has the value positive infinity, while the value of 1.0/-0.0 is negative infinity.

翻譯成中文: 1.0/0.0 等於正無窮大,1.0/-0.0 等於負無窮大

因而咱們明白,浮點數除以0並不會崩潰,他是合法的,是符合IEEE 754規範

也正是由於 IEEE 754的規範就是這麼規定的,因此java才這麼實現的

下面這段來自,維基百科,en.wikipedia.org/wiki/Divisi…


## 5、有什麼用呢?

咱們即便知道了,浮點數除以0不會崩潰,知道了IEEE標準,有什麼用呢?

不少人都會以爲,費這麼大勁,理解了,浮點數除以0不會崩潰,能有什麼用呢?平時咱們寫代碼都不會除以0。這麼騷的操做,我纔不會這麼幹。

是的,這個操做是有點騷,你不會這麼幹並不表明其餘同事不會這麼作。並且極可能你這麼幹了本身不知道。

在咱們寫業務代碼的時候,這個知識點,不多不多能用上。

可是當咱們恰好遇到除以0致使的bug的時候,這個時候就很是有用。

尤爲像android的app,用戶在線上遇到的bug,咱們沒法復現,只能經過日誌去分析排查時;

這個時候每一個程序員都是福爾摩斯,根據一行行日誌線索,配合實際代碼,排查問題的可能性。

若是咱們的認知是錯誤的,任何數除以0都會崩潰,那麼咱們的分析將會直接繞過真相去推理。因而得出結論,怎麼可能有bug,不可能的。

因而浪費了不少時間,去收集線索,去推翻咱們固有的認知,才能找到真相。

假如咱們一開始就有正確的常識,咱們就會少走不少彎路。



大叔給你們,講一個工做中真實的故事:

有位同事寫了這麼一段代碼

/** * 速度換算 米/秒 * @param distance 距離,單位米 * @param time 時間,單位秒 */
float computeSpeed(float distance, long time){
  return distance/time;
}
複製代碼

而後有一天忽然某同事從另外一個進程獲取到數據傳入這個函數。

再而後,忽然有一天發現,速度顯示一串很奇怪的數字。

因而……接下來的故事,便如大家所想。

本來1小時就解決的bug,花了5個小時。

也正如,blog開頭的引言所表達的。不要小看這些零零碎碎的知識點。






參考資料:

關於IEEE754,百度百科

IEEE-754 references

stackoverflow.com/questions/1…

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